Taller 1 Fisica III

CORPORACION UNIVERSITARIA AUTONOMA DE NARIÑOINGENIERIAS ELECTRONICA Y MECANICA

ASIGNATURA: FISICA III

TALLER 1

FUERZA ELECTRICA

1. Usted arrastra los pies sobre un piso alfombrado en un día seco y la alfombra adquiere una carga positiva neta.a. ¿usted tendrá deficiencia o exceso de electrones?b. si la carga adquirida tiene una magnitud de 2,15nC, ¿Cuántos electrones se transfirieron?

2. En el ejemplo anterior si la masa es de 80kg, ¿en que porcentaje ha aumentado su masa a causa de los electrones en exceso?

3. Dos cargas puntuales q1 = -1nC y q2=+2nC están separadas 0,30m. ¿Cuál es la fuerza eléctrica sobre cada partícula?

0,30m

q1 q2

4. Según la configuración de tres cargas mostrada en la figura, calcular la fuerza eléctrica sobre q3 y sobre q1.

(0,0.3) q1

(0,4.0)

.q3

(0,-0.3) .q2

.q1=+2,5nC = q2

.q3 = +3nC

5. Cuál es la magnitud de la fuerza electrostática repulsiva entre dos protones en un núcleo, Considere la distancia de centro a centro de los protones nucleares igual a 3x10-15m. Si los protones se liberan del reposo, cual es la magnitud de su aceleración inicial con respecto a la aceleración de la gravedad en la tierra.

6. La estructura del átomo de hidrogeno es muy simple; está formado por un núcleo en el cual se encuentra un protón y alrededor de él gira un electrón, a una distancia promedio de 5.3x10-11m.a. Calcular la fuerza eléctrica entre el protón y el electrón en el átomo de hidrogeno.b. Calcular la fuerza gravitacional entre estas dos partículas.c. ¿Cuál de las dos fuerzas es mayor?

7. ¿En cuanto se reduce la fuerza eléctrica entre dos partículas cargadas si la distancia que las separa se triplica?

8. ¿En cuánto aumenta la fuerza eléctrica entre dos partículas cargadas si la distancia que las separa disminuye a la cuarta parte?

9. Determinar la fuerza neta sobre q2.

d1 d2

q1 q2 q3

q1= 4c q2= -6c q3= 2c d1=12cm d2=16cm

10. q3

.d2

d1

q1 q2

q1= 4c q2= -6c q3= 2c d1=12cm d2=16cm

Calcular la fuerza neta sobre q1 y q2

11. Dos partículas tienen masas iguales de 2,6 g y cargas de igual valor q, pero signos contrarios. La particula1 está colgada del techo con un hilo de 0,35m de longitud y masa despreciable. Cuando ambas partículas están separadas una distancia horizontal de 0,25m, la particula1 se encuentra en



equilibrio y el hilo forma un ángulo de 450 con la vertical, tal como se aprecia en la figura. Determinar el valor de la carga q.

12. Dos esferas con igual carga están colgadas del techo con un hilo de 0,15m de longitud, formando un ángulo de 50 con la vertical, como se muestra en la figura. Si el sistema esta en equilibrio y cada esfera tiene una masa de 3x10-2 kg calcular la magnitud de la carga de ambas esferas.

CAMPO ELECTRICO

13. En un punto p del espacio existe un campo eléctrico E vertical, de 5x106 N/C dirigido hacia arriba. Si una carga de prueba positiva de 3x10-6 c, se coloca en p. ¿Cuál será el valor de la fuerza eléctrica que actúa sobre ella? ¿En que sentido se moverá la carga de prueba?

14. Calcular según la figura el campo resultante en el punto p, teniendo en cuenta que: q1=5x10-6 C q2= -2.5x10-6c r1=0.1m r2=0.2m

P q1

q2

r1 r2 15. El campo eléctrico entre dos placas paralelas es de 5x106N/c. La distancia entre ellas es de 1,8x10-2m. Si un electrón parte del reposo de la placa negativa hacia la positiva calcular:

a. La aceleración del electrón.b. La velocidad del electrón al llegar a la placa positiva.

16. Dos cargas negativas de 2x10-6c y 10-6c están separadas 0.1m. Encontrar el punto donde el campo eléctrico resultante es cero.

17. Cuatro cargas están colocadas en los vértices de un cuadrado de lado = 1cm. Encontrar el campo resultante en el centro del cuadrado si q1= q3=3c; q2= q4= -1c.

18. Calcular el campo resultante en el punto p según la configuración mostrada en la figura

P

0.5m

Q1=1c 0.2m Q2=2c.

ENERGIA POTENCIAL ELECTRICA Y DIFERENCIA DE POTENCIAL.

19. Un par de placas paralelas están cargadas por una batería de 12 voltios. ¿Cuánto trabajo se requiere para mover una partícula con una carga con una carga de -4μc de la placa positiva a la negativa?

20. Si se requieren 1,6x10-5 julios para mover una partícula con carga positiva entre dos placas paralelas cargadas. ¿Cuál será la magnitud de la carga si las placas están conectadas a una batería de 6 voltios?

21. En una maquina dental de rayos X, un haz de electrones se acelera mediante una diferencia de potencial de 10KV. Al final de la aceleración, ¿Cuánta energía cinética tiene cada electrón si todos partieron del reposo?



22. Un electrón es acelerado por un campo eléctrico uniforme de 1000V/m que señala verticalmente hacia arriba. Use las leyes de Newton para determinar la velocidad del electrón después que este se mueve 0,10cm desde el reposo.

23. Calcule la energía necesaria para juntar las cargas en la configuración del cuadrado mostrado en la figura.

Q1 Q2

Q3 Q4

Q1= Q2= -10 μc Q3= Q4= +5 μc

Lado 0,10m

24. Una batería de 12 voltios se conecta a un condensador de placas paralelas con área de placa de 0,20m2y una separación de de placas de 5 mm. ¿Cuál es la carga resultante del condensador? ¿Cuánta energía se almacena en el condensador?

25. ¿Qué separación entre placas se requiere par un condensador de placas paralelas que tenga una capacitancia de 5x10-9 Farad, si el área de la placa es de 0,4m2?

Documents

Taller 1 Fisica III